Глобальные сети. Глобальные компьютерные сети Что такое всемирная компьютерная сеть

Глобальные сети Wide re Networks WN которые также называют территориальными компьютерными сетями служат для того чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов разбросанных по большой территории в пределах области региона страны континента или всего земного шара. Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий расположенные в разных городах и странах которым нужно обмениваться данными между собой.

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Лекция № 27

Тема: Глобальные сети

1.ПОНЯТИЕ ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ.

Глобальные сети (Wide Area Networks - WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями , служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий , расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными . Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети .

Оператор сети - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети.

Поставщик услуг (провайдером ) - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

Виды территориальных сетей передачи информации:

• Телефонные ;
• Телеграфные ;
• Телексная .

В глобальных сетях для передачи информации применяются следующие виды коммутации:

• коммутация каналов (используется при передаче аудиоинформации по обычным телефонным линиям связи);
• коммутация сообщений (применяется в основном для передачи электронной почты, в телеконференциях, электронных новостях);
• коммутация пакетов (для передачи данных, в последнее время используется также для передачи аудио - и видеоинформации).

Глобальные вычислительные сети - это компьютерные сети, объединяющие локальные сети и отдельные компьютеры, удаленные друг от друга на большие расстояния. Самая известная и популярная глобальная сеть - это Internet , всемирная некоммерческая сеть FidoNet, CREN, EARNet, EUNet, корпоративные и др.

Абонентами WAN могут быть ЛВС предприятий, географически удаленные друг от друга, которым нужно обмениваться информацией между собой, а также отдельные компьютеры могут пользоваться услугами WAN для доступа, как к корпоративным данным, так и к публичным данным Internet.

Все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами сети осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям .

К таким магистралям относятся:

• выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии ,
• оптические каналы связи и радиоканалы ,
• спутниковые линии связи.

Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет.

Отдельные пользователи подключаются к сети через ПК местных поставщиков услуг Интернета, Internet - провайдеров, имеющие постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны.
Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet

2.ТИПЫ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

В зависимости от компонентов различаются корпоративные сети, построенные с использованием:

• выделенных каналов;
• коммутации каналов;
• коммутации пакетов.

2.1. Выделенные каналы

Выделенные (арендуемые - leased) каналы можно получить у телекоммуникационных компаний, которые владеют каналами дальней связи или от телефонных компаний, которые обычно сдают в аренду каналы в пределах города или региона.

Использовать выделенные линии можно двумя способами.

1. Построение с их помощью территориальной сети определенной технологии, в которой арендуемые выделенные линии служат для соединения промежуточных, территориально распределенных коммутаторов пакетов.

Соединение выделенными линиями только объединяемых локальных сетей или конечных абонентов другого типа без установки транзитных коммутаторов пакетов, работающих по технологии глобальной сети.

2.2. Глобальные сети с коммутацией каналов

Достоинством сетей с коммутацией каналов является их распространенность, что характерно особенно для аналоговых телефонных сетей.

Недостатком аналоговых телефонных сетей является низкое качество составного канала, которое объясняется использованием телефонных коммутаторов устаревших моделей, работающих по принципу частотного уплотнения каналов (FDM-технологии). На такие коммутаторы сильно воздействуют внешние помехи, которые трудно отличить от полезного сигнала. В аналоговых телефонных сетях все чаще используются цифровые АТС, которые между собой передают голос в цифровой форме. Аналоговым в таких сетях остается только абонентское окончание. Чем больше цифровых АТС в телефонной сети, тем выше качество канала.

Телефонные сети, полностью построенные на цифровых коммутаторах, и сети ISDN предоставляют пользователям высококачественные линии связи, а время установления соединения в сетях ISDN существенно сокращено.

При подключении массовых абонентов к корпоративной сети, например сотрудников предприятия, работающих дома, телефонная сеть оказывается единственным подходящим видом глобальной службы из соображений доступности и стоимости (при небольшом времени связи удаленного сотрудника с корпоративной сетью).

2.3. Глобальные сети с коммутацией пакетов

Для надежного объединения локальных сетей и крупных ПК в корпоративную сеть использовалась технология глобальных сетей с коммутацией пакетов. Также для объединения локальных сетей использовались территориальные сети TCP/IP.

Технология SMDS (Switched Multi-megabit Data Service) была разработана для объединения локальных сетей в масштабах мегаполиса, а также предоставления высокоскоростного выхода в глобальные сети.

В данной таблице приводятся характеристики основных типов сетей.

2.4. Магистральные сети и сети доступа

• магистральные сети;
• сети доступа .

Магистральные территориальные сети используются для образования одноранговых связей между крупными локальными сетями, принадлежащими большим подразделениям предприятия. Магистральные территориальные сети должны обеспечивать высокую пропускную способность, так как на магистрали объединяются потоки большого количества подсетей. Кроме того, они должны быть постоянно доступны, т.е. обеспечивать очень высокий коэффициентом готовности, так как по ним передается трафик многих критически важных для успешной работы предприятия приложений.

В качестве магистральных сетей используются цифровые выделенные каналы со скоростями от 2 - 622 Мбит/с, по которым передается трафик IP, IPX или протоколов архитектуры SNA компании IBM, сети с коммутацией пакетов frame relay, ATM, X.25 или TCP/IP.

При наличии выделенных каналов для обеспечения высокой готовности магистрали используется смешанная избыточная топология связей.

Под сетями доступа понимаются территориальные сети, необходимые для связи небольших локальных сетей и отдельных удаленных компьютеров с центральной локальной сетью предприятия. Быстрый доступ к корпоративной информации из любой географической точки определяет для многих видов деятельности предприятия качество принятия решений его сотрудниками.

В качестве отдельных удаленных узлов могут также выступать банкоматы или кассовые аппараты, требующие доступа к центральной базе данных для получения информации о легальных клиентах банка, пластиковые карточки которых необходимо авторизовать на месте. Банкоматы или кассовые аппараты обычно рассчитаны на взаимодействие с центральным компьютером по сети Х.25 , которая разрабатывалась как сеть для удаленного доступа неинтеллектуального терминального оборудования к центральному компьютеру.

В качестве сетей доступа обычно применяются телефонные аналоговые сети , сети ISDN и реже - сети frame relay .

Программные и аппаратные средства, которые обеспечивают подключение компьютеров или локальных сетей удаленных пользователей к корпоративной сети, называются средствами удаленного доступа . На клиентской стороне эти средства представлены модемом и соответствующим программным обеспечением.

Организацию массового удаленного доступа со стороны центральной локальной сети обеспечивает сервер удаленного доступа .

Сервер удаленного доступа представляет собой программно-аппаратный комплекс, который совмещает функции маршрутизатора, моста и шлюза. Сервер выполняет ту или иную функцию в зависимости от типа протокола, по которому работает удаленный пользователь или удаленная сеть. Серверы удаленного доступа обычно имеют достаточно много низкоскоростных портов для подключения пользователей через аналоговые телефонные сети или ISDN.

PAGE 2

Глобальная сеть – это объединения компьютеров, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов. На сегодняшний день их насчитывается в мире более 200. Из них наиболее известной и самой популярной является сеть Интернет.

В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет "проложить к нему маршрут" для доставки информации. Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д.). Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы.

Шлюзы (gateway) - это устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена.

Протокол обмена - это набор правил (соглашение, стандарт), определяющий принципы обмена данными между различными компьютерами в сети.

Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня) , отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня) , отвечающие за функционирование специализированных служб.

Главный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействия пользователей называется сервером.

Компьютер сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает называется клиентом (часто его еще называют рабочей станцией ).

Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение.

Программное обеспечение можно разделить на два класса:

программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;

программы-клиенты, размещенные на компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера.

Глобальные сети предоставляют пользователям разнообразные услуги: электронная почта, удаленный доступ к любому компьютеру сети, поиск данных и программ и т.д.

Аппаратные средства реализации лвс

В самом простом случае для работы сети достаточно сетевых карт и кабеля. Если же необходимо создать достаточно сложную сеть, то понадобится специальное сетевое оборудование.

Компьютеры внутри локальной сети соединяются с помощью кабелей, которые передают сигналы. Кабель, соединяющий два компонента сети (например, два компьютера), называется сегментом. Кабели классифицируются в зависимости от возможных значений скорости передачи информации и частоты возникновения сбоев и ошибок. Наиболее часто используются кабели трех основных категорий:

неэкранированная витая пара . Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры, соединенные этим кабелем, достигает 90 м. Скорость передачи информации - от 10 до 155 Мбит/с; экранированная витая пара. Скорость передачи информации - 16 Мбит/с на расстояние до 300 м.

коаксиальный кабель . Отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и позволяет передавать информацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2-44 Мбит/с;

волоконно-оптический кабель . Идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, позволяет передавать информацию на расстояние до 10 000 м со скоростью до 10 Гбит/с.

Для построения локальных сетей сейчас наиболее широко используется витая пара. Внутри такой кабель состоит из двух или четырех пар медного провода, перекрученных между собой. Витая пара также имеет свои разновидности: UTP (Unshielded Twisted Pair - неэкранированная витая пара) и STP (Shielded Twisted Pair - экранированная витая пара). Эти разновидности кабеля способны передавать сигналы на расстояние порядка 100 м. Как правило, в локальных сетях используется именно UTP. STP имеет плетеную оболочку из медной нити, которая имеет более высокий уровень защиты и качества, чем оболочка кабеля UTP.В кабеле STP каждая пара проводов дополнительно экранирована (она обернута слоем фольги), что защищает данные, которые передаются, от внешних помех. Такое решение позволяет поддерживать высокие скорости передачи на более значительные расстояния, чем в случае использования кабеля UTP. Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема RJ-45 (Registered Jack 45), который очень напоминает телефонный разъем RJ-11 (Registered Jack 11).

Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 10, 100 и 1000 Мбит/с.

Коаксиальный кабель состоит из медного провода, покрытого изоляцией, экранирующей металлической оплеткой и внешней оболочкой. По центральному проводу кабеля передаются сигналы, в которые предварительно были преобразованы данные. Такой провод может быть как цельным, так и многожильным. Для организации локальной сети применяются два типа коаксиального кабеля: ThinNet. (тонкий, 10Base2) и ThickNet (толстый, 10Base5). В данный момент локальные сети на основе коаксиального кабеля практически не встречаются. Скорость передачи информации в такой сети не превышает 10 Мбит/с. Обе разновидности кабеля, ThinNet и ThickNet, подключаются к разъему BNC, а на обоих концах кабеля должны быть установлены терминаторы.

В основе оптоволоконного кабеля находятся оптические волокна (световоды), данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на максимально доступных скоростях. Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования,

2. Сетевые карты

Сетевые карты делают возможным соединение компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует информацию, которая предназначена для отправки, в специальные пакеты. Пакет - логическая совокупность данных, в которую входят заголовок с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных. Сетевая плата анализирует адрес назначения полученного пакета и определяет, действительно ли пакет направлялся данному компьютеру. Если вывод будет положительным, то плата передаст пакет операционной системе. В противном случае пакет обрабатываться не будет. Специальное программное обеспечение позволяет обрабатывать все пакеты, которые проходят внутри сети. Такую возможность используют системные администраторы, когда анализируют работу сети, и злоумышленники для кражи данных, проходящих по ней. Любая сетевая карта имеет индивидуальный адрес, встроенный в ее микросхемы. Этот адрес называется физическим, или МАС- адресом (Media Access Control - управление доступом к среде передачи). Порядок действий, совершаемых сетевой картой, следующий. Получение информации от операционной системы и преобразование ее в электрические сигналы для дальнейшей отправки по кабелю. Получение электрических сигналов по кабелю и преобразование их обратно в данные, с которыми способна работать операционная система. Определение, предназначен ли принятый пакет данных именно для этого компьютера. Управление потоком информации, которая проходит между компьютером и сетью.

Все чаще сетевые карты интегрируются в материнскую плату и подключаются к южному мосту. Процессор связывается с южным мостом, и всем оборудованием, что к нему подключено, через северный мост.

Кроме того, операционная система каждого компьютера, подключенного к сети, должна иметь средства сетевой поддержки : специальные системные и пользовательские программы, а также набор определённых правил, регламентирующих формы и процедуры обмена информацией по сети между двумя или несколькими устройствами (или процессами), которые именуютсясетевыми протоколами

3. Повторители

Локальная сеть может быть расширена за счет использования специального устройства, которое носит название «репитер» (Repeater - повторитель). Его основная функция состоит в том, чтобы, получив данные на одном из портов, перенаправить их на остальные порты. Данные порты могут быть произвольного типа: RJ-45 или Fiber-Optic. Комбинации также роли не играют, что позволяет объединять элементы сети, которые построены на основе различных типов кабеля. Информация в процессе передачи на другие порты восстанавливается, чтобы исключить отклонения, которые могут появиться в процессе движения сигнала от источника.

Повторители могут выполнять функцию разделения. Если повторитель определяет, что на каком-то из портов происходит слишком много коллизий, он делает вывод, что на этом сегменте произошла неполадка, и изолирует его. Данная функция предотвращает распространение сбоев одного из сегментов на всю сеть.

Повторитель позволяет:

§ соединять два сегмента сети с одинаковыми или различными видами кабеля;

§ регенерировать сигнал для увеличения максимального расстояния его передачи;

§ передавать поток данных в обоих направлениях.

4. Концентраторы

Концентратор - устройство, способное объединить компьютеры в физическую звездообразную топологию. Концентратор имеет несколько портов, позволяющих подключить сетевые компоненты. Концентратор, имеющий всего два порта, называют мостом. Мост необходим для соединения двух элементов сети.

Сеть вместе с концентратором представляет собой «общую шину». Пакеты данных при передаче через концентратор будут доставлены на все компьютеры, подключенные к локальной сети.

Существует два вида концентраторов:

§ Пассивные концентраторы. Такие устройства отправляют полученный сигнал без его предварительной обработки.

§ Активные концентраторы (многопортовые повторители). Принимают входящие сигналы, обрабатывают их и передают в подключенные компьютеры.

5. Коммутаторы

Коммутаторы необходимы для организации более тесного сетевого соединения между компьютером-отправителем и конечным компьютером. В процессе передачи данных через коммутатор в его память записывается информация о МАС- адресах компьютеров. С помощью этой информации коммутатор составляет таблицу маршрутизации, в которой для каждого из компьютеров указана его принадлежность определенному сегменту сети.

При получении коммутатором пакетов данных он создает специальное внутреннее соединение (сегмент) между двумя своими портами, используя таблицу маршрутизации. Затем отправляет пакет данных в соответствующий порт конечного компьютера, опираясь на информацию, описанную в заголовке пакета.

Таким образом, данное соединение оказывается изолированным от других портов, что позволяет компьютерам обмениваться информацией с максимальной скоростью, которая доступна для данной сети. Если у коммутатора присутствуют только два порта, он называется мостом.

Коммутатор предоставляет следующие возможности:

§ послать пакет с данными с одного компьютера на конечный компьютер;

§ увеличить скорость передачи данных.

6. Маршрутизаторы

Маршрутизатор по принципу работы напоминает коммутатор, однако имеет больший набор функциональных возможностей. Он изучает не только MAC, но и IP-адреса обоих компьютеров, участвующих в передаче данных. Транспортируя информацию между различными сегментами сети, маршрутизаторы анализируют заголовок пакета и стараются вычислить оптимальный путь перемещения данного пакета. Маршрутизатор способен определить путь к произвольному сегменту сети, используя информацию из таблицы маршрутов, что позволяет создавать общее подключение к Интернету или глобальной сети.

Маршрутизаторы позволяют произвести доставку пакета наиболее быстрым путем, что позволяет повысить пропускную способность больших сетей. Если какой-то сегмент сети перегружен, поток данных пойдет по другому пути.

В качестве простого маршрутизатора может быть использован обыкновенный компьютер.

Давайте в этой статье попробуем разобраться что же такое Интернет и с чем его едят! В наше время Интернет стал неотъемлемой частью нашй жизни: развлечения и отдых, работа и новости, ответы на вопросы и многое другое! Главным значением, наверно, можно считать база знаний, которая с каждым днём только ширится!

Для обычного пользователя как вы или я – Интернет это что – то невидимое, но значимое, то что даёт возможность обмениваться цифровой информацией и общаться в реальном времени с любой точкой мира!

А вот с другой стороны – Интернет это миллиарды компьютеров связанных между собой кабелями и и радио-волнами, это целая сеть связывающая всех и всё в одно целое!

Интернет (сеть Интернет, Internet) — глобальная сеть компьютерных ресурсов с коллективным доступом на основе использования единой стандартной схемы адресации, высокопроизводительной магистрали и высокоскоростных линий связи с главными сетевыми компьютерами. – Википедия

Как устроен Интернет?

Как Вы успели понять из вступления Интернет это миллиарды компьютеров связанных меж собой, кабели проходят под океанами под толщей воды, соединяя материки, а после приходят к пользователю, но уже в модифицированном – более простым способом.

Всё подключение Интернет главным образом построено на цифровых адресах IP! Все соединения с любым устройством в сети проходит засчёт протоколов (http: , ftp:) это как бы язык общения компьютеров между собой.

Когда Вы входите в сеть Интернет, начинаете вводить нужный вам адрес сайта:

То на самом деле данный адрес всего лишь маска, под которой скрыт всё тот же цифровой адрес IP (Например 12.233.123.7)

Так что например скачивая файл с вашей любимой музыкой или же нужным программным софтом Вы можете обращаться к компьютеру (серверу), который базируется (находится) в Германии или США.

Какие возможности даёт Интернет?

Интернет Имеет широкий спектр возможностей, думаю половину Вы наверняка знаете, а кое в чём и участвовали! Но главное это конечно передача информации, при чём она может быть статичной или же в пути св оего места назначения динамически изменённой! Некоторая информация на протяжении всего своего хранения может изменятся, адругая может быть дополнена!

Основными возможностями можно назвать:

• Веб – Серфинг (просмотр интернет страниц)
• Управление удалёнными компьютерами (даёт возможность помочь или работать на другом компьютере)
• Общение (обмен сообщениями, почта и т.п.)
• Обмен данными (любыми файлами
• Перевод денежных средств (работа с банк. счетами)
• Заработок (например фрилац)

WWW

WWW – всемирная паутина (world wide web) – это сеть связанных между собой интернет – страниц на разных компьютерах. Несколько страниц связанных меж собой одной темой и находящиеся на одном компьютере, называется Сайтом! Обычно Интернет страниц представляет собой текстовую информацию, но может содержать в себе любой цифровой файл.

ВЕБ – это самый популярный сервис Интернета, Вы не замечаете когда говорите о Интернете то подразумеваете – ВЕБ! Практически весь веб как он есть существует по средствам гипер-ссылок, которые вас перемещают по страницам. Так же Вы можете с лёгкостью перемещаться вводя адрес ресурса в адресной строке — это называется URL (путь).

Адресация Всемирной паутины

А знаете ли Вы что будет если в адресной строке неверно ввести URL, Вы просто скорей всего увидете надпись о том что данный адрес не существует – праверьте правильность набора, НО бывают случаи набрав адрес Вы попадёте на сайт с рекламной или «некачественной» информацией. В таких случаях незамедлительно покиньте страницу, не открывайте никаких ссылок они могут содержать вирусную угрозу. Данный вид распространения вирусных кодов называется Фишинг.

Главное в адресе это конечно, ДОМЕН, то есть важно ввести правильно название сайта, например w- d- x. ru

После чего вы сможете перемещаться внутри сайта по его ссылкам, не выходя за рамки одного интернет ресурса.

На самом деле под адресом скрыт цифровой IP адрес, который и является истинным адресом сайта. Именно по этому адресу браузер (программа просмотра интернет страниц) скачивает страницу.Домены были придуманы для того чтобы адреса были удобны для запоминания и ввода.

Всеми переводами с цифрового адреса на понятный буквенный занимается специальные серверы DNS (domain name server). Одними из крупнейших DNS серверов является сервер-центр Google.

Сегодня многие пользователи все чаще сталкиваются с понятием глобальной компьютерной сети. Правда, далеко не все в полной мере отдают себе отчет в том, что это такое в самом широком понимании, и каковы возможности глобальной сети, ограничиваясь всего лишь интернетом. Попробуем разобраться в данном вопросе несколько подробнее, а также рассмотрим некоторые основные характеристики, которые присущи таким компьютерным структурам.

Что такое глобальная сеть: общее понятие

Начнем с понимания самого определения сетей такого типа. Исходя из того, что предлагается в описании наиболее известными и уважаемыми информационными источниками во Всемирной паутине, под глобальными сетями понимают организационные структуры, объединяющие отдельные компьютеры или терминалы, находящиеся в локальной сети, между собой, независимо от их физического местонахождения. Так что же это такое?

Действительно, это есть некая структура, которая способна обеспечивать взаимодействие пользовательских терминалов или даже мобильных устройств, независимо от того, в какой точке земного шара они находятся. Что самое интересное, такие структуры относятся к понятиям виртуальным, поскольку проводные соединения между всеми устройствами по всему миру установить невозможно просто физически.

Локальные и глобальные сети: в чем разница?

Некоторые пользователи ошибочно полагают, что между этими двумя понятиями разницы нет. Тут стоит посмотреть на самое главное отличие между сетями обоих типов.

Локальная сеть сама по себе рассчитана на объединение только строго определенного числа компьютерных устройств и не может производить взаимодействие между ними при превышении их количества. Кроме того, такие сети обеспечивают только общий доступ к некоторым программам или документам, а связь осуществляется через центральный сервер или несколько серверов.

Организация глобальных сетей в этом отношении отличается в корне. В них могут входить и отдельные компьютеры или мобильные девайсы, и целые локальные сети. Иными словами, ограничений по количеству одновременно подключаемых устройств не существует в принципе (разве что по присвоению каждому устройству внешнего идентификатора, как, например, IP-адрес в интернете, или номер мобильного телефона). Протокол IPv4 в скором времени исчерпает свои возможности по причине ограниченности количества присваиваемых адресов, зато у шестой версии, которая идет на смену четвертой, такие ограничения если и есть, то весьма условны.

Принципы организации

Развитие глобальных сетей началось, как считается, еще с того момента, когда связь между компьютерными устройствами попытались установить через ARPANET. Эта сеть принципиально является прародительницей современного интернета.

Только еще на заре осуществления такой идеи связь осуществлялась посредством кабелей, но со временем решения по организации компьютерного взаимодействия вышла на новый уровень. Если говорить простым языком, структура такова, что с одной стороны имеется маршрутизатор ЛВС для выхода, а с другой - коммутатор для связи с требуемыми частями глобальной сети.

Типы глобальных сетей

Если говорить о том, что такое глобальная сеть, нельзя не затронуть вопрос, касающийся современных типов таких компьютерных структур.

В основном в классификации выделяют несколько основных классов, среди которых любому пользователю известны такие как:

• спутниковые сети;
• мобильные сети;
• интернет и его разновидности.

Как это работает?

Как уже понятно, доступ в глобальную сеть обеспечивается за счет идентификации устройства, а связь осуществляется посредством использования специальных протоколов.

Для разных сетей и разных операционных систем сами протоколы могут разниться, однако в международных стандартах обычно можно встретить протоколы вроде TCP/IP, ATM, MPLS, SONET/SDH и др. Каждый такой протокол представляет собой набор определенных правил, по которым осуществляется доступ в глобальную сеть, производится передача и прием информации или идентификация пользовательских устройств и т. д. Заметьте, в данном случае об инициализации персоны самого пользователя речь не идет. Все это относится исключительно к компьютерам или мобильным девайсам.

Наиболее известные глобальные сети

Вообще, сегодня самыми популярными принято считать сети типа Internet и FidoNet. Однако мало кто догадывается о том, что сети мобильных операторов тоже являются своеобразными глобальными структурами, использующими для связи между устройствами стандарты технологий GSM.

А как же 3G/4G? Тут нужно четко понимать, что эти стандарты используются исключительно для выхода в интернет, а, проще говоря, для связи одной глобальной сети с другой. И любая глобальная сеть изначально ориентирована на высокую скорость передачи данных, что выгодно отличает ее от локальной структуры. Но на сегодняшний день сети мобильных операторов в равной степени можно отнести и к локальной, и к глобальной сети, поскольку в них объединены только строго определенные идентифицированные по номерам устройства, а с другой стороны, их количество растет день ото дня, что предполагает присвоение таких идентификаторов практически в неограниченном количестве.

Некоторые базовые возможности и проблемы

Но давайте посмотрим, что представляет собой глобальная сеть Интернет. Именно структура, именуемая World Wide Web, стала наиболее популярной, развитой и разветвленной. Если ранее она была ориентирована в основном на осуществление пересылки корреспонденции в виде электронной почты или посещение веб-страниц, сегодня ее ресурсы таковы, что пользователи любой точки мира могут общаться между собой, скажем, посредством видеочатов в режиме реального времени или в социальных сетях, загружать информацию любого типа, хранить собственные данные в облачных сервисах и т. д.

Одним из самых интересных инструментов можно назвать одновременный доступ к электронным документам, при котором подразумевается открытие и редактирование файлов несколькими пользователями сразу. Само собой разумеется, что любое изменение в документе тут же отображается на компьютерах всех подключенных в данный момент пользователей. Что такое глобальная сеть в этом смысле? Это есть инструмент, обеспечивающий программное взаимодействие на всех уровнях и между любыми пользователями.

Но появление Всемирной паутины в известном смысле породило и множество проблем, поскольку именно в интернете сегодня распространяется такое огромное количество вирусов, вредоносных кодов и программ, что и вообразить себе трудно. Даже самые продвинутые разработчики антивирусного программного обеспечения не успевают следить за их появлением.

Конечно же, это далеко не все возможности, которые можно привести в качестве примера. Набирающий в последнее время биткоин-майнинг тоже можно отнести к таким инструментам. Тут технология такова, что посредством интернета можно объединить в одну виртуальную сеть машины даже без согласия их владельцев и воспользоваться многократным увеличением производительности отдельно взятого компьютера за счет использования вычислительных возможностей других терминалов. Естественно, в некотором смысле такие программы можно назвать вирусами или действиями, попадающими под юрисдикцию незаконного доступа к чужой информации, тем не менее именно как средства глобальных сетей такие возможности сбрасывать со счетов нельзя.

Кроме того, отдельно стоит отметить и сетевые операционные системы, которые не требуют установки на жесткий диск, а могут загружаться на компьютерный терминал с удаленного сервера, обеспечивая полноценную работу любого устройства. Как считается, такие технологии на сегодняшний день наиболее актуальны, поскольку система защиты, применяемая для их структур и удаленного доступа, намного выше, чем в системах стационарных.

Краткие выводы

В целом же, думается, уже немного понятно, что такое глобальная сеть и в чем состоит ее отличие от сети локальной. Естественно, рассмотреть абсолютно все предоставляемые инструменты невозможно в принципе. Однако вопрос этого, собственно, и не стоял. По крайней мере, из вышеизложенного материала можно понять, что это за структуры, зачем они нужны и какими базовыми возможностями обладают.

Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN) - это сети связи между локальными сетями, или компьютерами, которые расположены на очень больших расстояниях друг от друга - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Если есть две локальные сети на большом расстоянии друг от друга, то сеть, которая соединяет их, и называется - глобальной сетью. А все вместе образует составную сеть, с этим термином мы еще не раз с вами встретимся. Но ведь локальных сетей может быть и больше двух, и больше пяти, и т.д. Таким образом, сеть Internet – это составная сеть (см. рисунок 21.9).

Рисунок 21.9 – Эскиз сети Internet

Итак, что такое глобальная сеть мы определили. Глобальная сеть, в общем случае, нужна для того, чтобы предоставлять какие-либо сервисы большому количеству абонентов, которые разбросаны по большой территории. Глобальная сеть - это не одна единая сеть, ее может создать по мере необходимости любое предприятие. Но, теперь перед нами появился другой вопрос: что же "представляет из себя" глобальная сеть, по какой технологии она работает, каким образом происходит ее построение, какое используется коммутационное оборудование? На эти вопросы мы постараемся ответить в общем плане, потому как подробно все эти вопросы за два урока мы конечно, не сможем рассмотреть. Но такой режим вполне соответствует поставленной нам задаче - разобраться с основными особенностями построения и используемыми протоколами глобальных сетей.

К примеру, если есть одна локальная сеть Ethernet в Москве, другая локальная сеть Ethernet в Лондоне, их нужно связать. Можно их связать сетью Ethernet? Пожалуй нет, ведь существует четкое ограничение на длину сети - только 2500 метров. А сетью FDDI? Тоже нельзя и тут ограничение на расстояние. Очевидное решение - присоединить обе сети с помощью модемов к телефонной сети, и с ее помощью организовать соединение. Модем выступает в роли коммутатора. По линии между двумя модемами (одной и второй локальной сети) могут передаваться данных нескольких абонентов сети. Поэтому вполне очевидна необходимость в поддержке определенного метода коммутации. Очевидно, что это соединение - не один телефонный кабель, а очень сложная система: кабельная система, коммутационное оборудование, дополнительная промежуточная усилительная аппаратура, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала. Все это вместе и составляет глобальную сеть.

Итак, важное отличие глобальных сетей: глобальные сети не имеют ограничения на длину сети. Сразу же становится следующий вопрос: сколько может понадобиться затрат, если строить глобальную сеть, как говорят "с нуля": прокладывать телефонные кабели, устанавливать необходимую аппаратуру, плюс затем в дальнейшем постоянно поддерживать в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Да, трудно ответить, сколько бы обошлась такая "связь", как в отношении денег, таки в отношении времени. Ясно только, что это очень дорого. Поэтому глобальные сети не создают, как правило, с самого начала. Если для локальных сетей мы с вами наоборот отмечали, что наилучший вариант - это начинать разработку СКС локальной сети "с нуля", то для глобальных сетей, которые существует абсолютно противоположная тенденция - лучше использовать уже имеющееся оборудование и каналы связи. Сейчас в наше время существуют помимо государственных, много и частных действующих телекоммуникационных организаций с уже существующей и кабельной и коммуникационной системой.

Сами телекоммуникационные компании, в особенности крупные создают свои глобальные сети для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют еще публичными или общественными. Поэтому для удешевления создания глобальной сети есть возможность просто воспользоваться средствами уже давно существующих телекоммуникационных систем. Для построения глобальных сетей используют аренду уже существующих каналов связи, оборудования. В любом случае всегда стремятся сохранять правило - сеть должна быть доступной во всех ее географических пунктах.

Итак, мы узнали еще одну особенность глобальных сетей: когда глобальную сеть создает предприятие для своих личных нужд, такую сеть еще называют частной, то оно не берется все работы по построению проводить самостоятельно - очень дорогое решение. Поэтому чаще всего встречается промежуточный вариант - частная глобальная сеть пользуется услугами или оборудованием общественной глобальной сети, но дополняет эти услуги или оборудование своими собственными. С телекоммуникационными компаниями просто заключается договор на аренду каналов связи, услуг, или любых других недостающих компонентов. Типичными абонентами глобальной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Глобальные сети не имеют ограничения на расстояния. Построение глобальных сетей сводится к аренде уже существующих каналов связи. На самом деле, уже давно у разработчиков существует цель создания единой глобальной сети, которая смогла бы передавать данные любых типов: компьютерные данные, телефонные разговоры, факсы, телеграммы, телевизионное изображение, телетекс (передача данных между двумя терминалами), видеотекс (получение хранящихся в сети данных на свой терминал) и т. д., и т. п. Реализация этой идеи намного бы сократила финансовые затраты на аренду.

Хотя и на сегодня пока существенного прогресса в этой области не достигнуто, но технологии для создания таких сетей начали разрабатываться достаточно давно. О них мы скажем в свое время. Тем не менее, каждая из технологий, как компьютерных сетей, так и телефонных, старается сегодня передавать "чужой" для нее трафик с максимальной эффективностью. В основе локальных и глобальных вычислительных сетей лежит один и тот же метод коммутации - метод коммутации пакетов, при этом уже может существовать метод коммутации каналов связи. Метод коммутации сообщений если и используется, то только на прикладном уровне. В тоже время, глобальные сети имеют достаточно много отличий от локальных сетей. Здесь технология намного сложнее, нужно учитывать, что линии связи могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. Отличия от локальных сетей касаются как принципов работы, так и терминологии, и вам придется с этим еще столкнуться.

Следующий вопрос возникает вполне логичный, если мы арендуем каналы связи, мы должны четко разбираться, какие каналы нужно выбрать? Как мы уже отметили, гораздо дешевле при построении глобальной сети дополнить недостающие компоненты услугами и оборудованием, арендуемыми у владельцев первичной или телефонной сети. В зависимости от того, какие приходится компоненты брать в аренду (чего не хватает для реализации глобальной сети у заказчика), выделяют несколько типов глобальных сетей.

Типы глобальных сетей

Классификация происходит в зависимости от того, какой метод коммутации будет использоваться в глобальной сети. Мы с вами определили еще в предыдущих разделах, что для глобальных сетей используется: коммутация каналов, которая позволяет организовать сети с коммутированными каналами (динамическая коммутация) и сети с выделенными линиями (постоянная коммутация) и коммутация пакетов.

Таким образом, глобальные сети разделяют на:

· Сети на выделенных каналах

· Сети на коммутационных каналах

· Сети с коммутацией пакетов

Сети с коммутацией пакетов предполагают, что они доступны во всех географических точках, которые нужно объединить в общую глобальную сеть. В отличие от первых двух типов, которые требуют еще проведения некоторых дополнительных работ, чтобы на основании взятых в аренду средств построить затем сеть с коммутацией пакетов.

Выделенные каналы

Выделенные (или арендуемые - leased) каналы можно получить у телекоммуникационных компаний, которые владеют каналами дальней связи, или от телефонных компаний, которые обычно сдают в аренду каналы в пределах города или региона.

Использовать выделенные линии можно двумя способами. Первый состоит в построении с их помощью территориальной сети определенной технологии, в которой арендуемые выделенные линии служат для соединения промежуточных, территориально распределенных коммутаторов пакетов. Второй вариант - соединение выделенными линиями только объединяемых локальных сетей или конечных абонентов другого типа, например мэйнфреймов, без установки транзитных коммутаторов пакетов, работающих по технологии глобальной сети (см. рисунок 21.10).

Рисунок 21.10 – Соединение выделенными линиями локальных сетей

Второй вариант является наиболее простым с технической точки зрения, так как он не требует протоколов глобальных технологий, а просто наличие соответствующего оборудования для объединения локальных сетей. По глобальным каналам передаются те же пакеты сетевого или канального уровня, что и в локальных сетях. Именно второй способ использования глобальных каналов получил специальное название "услуги выделенных каналов", так как в нем действительно больше ничего из технологий собственно глобальных сетей с коммутацией пакетов и не используется. Выделенные каналы очень активно применялись совсем в недалеком прошлом и применяются сегодня, особенно при построении ответственных магистральных связей между крупными локальными сетями, так как эта услуга гарантирует пропускную способность арендуемого канала. Однако при большом количестве географически удаленных точек и интенсивном смешанном трафике между ними использование этой службы приводит к высоким затратам за счет большого количества арендуемых каналов. Сегодня существует большой выбор выделенных каналов - от аналоговых каналов тональной частоты с полосой пропускания 3,1 кГц до цифровых каналов с пропускной способностью 155 и 622 Мбит/с.